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2007 Fiscal Year Annual Research Report

修飾カーボンナノチューブの表面・界面物性の評価

Planned Research

Project AreaCarbon nanotube nanoelectronics
Project/Area Number 19054012
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

片山 光浩  Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (70185817)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本多 信一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90324821)
桑原 裕司  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00283721)
大門 秀朗  大阪大学, 九州工業大学大学院・工学研究科, 准教授 (20324816)
Keywordsカーボンナノチューブ / 表面・界面物性 / 走査トンネル顕微鏡 / 触媒金属 / 吸着物性 / 電子物性
Research Abstract

本研究の目的は、原子・分子、クラスターで修飾されたカーボンナノチューブ(CNT)の表面・界面物性を評価することである。CNTへのガス分子や触媒金属の吸着により、電気伝導度などの物性が著しく変化することが報告されているが、その表面・界面物性は明らかにされていない。本研究では、被覆型機能性ナノプローブにより、修飾CNTのナノ電子物性、吸着物性、ナノ電気伝導特性などの計測を行い、修飾CNTの表面・界面物性を多角的に評価することを目指す。本年度は、Pt修飾単層CNT(SWNT)のガス吸着特性ならびに未修飾SWNTの電子物性を調べた。
ガス吸着特性は、SWNT薄膜ガスセンサーを用いて評価をおこなった。SWNTにPtを修飾することにより、COを1ppmレベルまで室温で高感度選択検知可能であることがわかった。また、ガス吸着に伴うPt修飾SWNTのコンダクタンスの変化量は、CO濃度(1-10ppm)に比例して増加することがわかった。実験結果にもとづいて、Pt修飾SWNTのCO検知は、 Pt触媒表面上のCO酸化反応によるSWNTへの電子供給であり、Langmuir-Hinshelwood機構に従うことを明らかにした。
STM用金属探針にSWNTを直接成長させて作製したSWNT探針のSTS測定により未修飾SWNTの電子物性の評価をおこなった。その結果、フェルミエネルギー付近で有限の値をもち、van Hove特異点が明瞭な、金属SWNTの状態密度を示すスペクトルが得られた。理論計算との比較により、このスペクトルは(18,6)のカイラリティのSWNTの状態密度と最もよく一致することがわかった。以上の結果は、作製したSWNT探針によって、基板からの電荷移動による影響を排した、SWNT本来の状態密度の精確な計測が可能となることを示している。

  • Research Products

    (20 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Highly Sensitive Detection of Carbon Monoxide at Room Temperature Using Platinum-Decorated Single-Walled Carbon Nanotubes2008

    • Author(s)
      Winadda, Wonwiriyapan
    • Journal Title

      Applied Phyaics Express 1

      Pages: 0140041-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Screen-Printed Field Elcctron Emitter Using Length-Controlled and Purification-Free Carbon Nanotubes2007

    • Author(s)
      Kumiko, Yoshihara
    • Journal Title

      Applied Phyaics Letters 91

      Pages: 1131091-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] カーボンナノチューブを用いた超高感度ガスセンサー開発2007

    • Author(s)
      片山光浩
    • Journal Title

      応用物理 76

      Pages: 1164-1168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scanning Tunncling Microscopy Profiling of Steep Ridege Using a Metal-Coated Carbon Nanotube Tip2007

    • Author(s)
      Yuya, Murata
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      Pages: 8005-8007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Si(111)上Mnシリサイド極薄膜の成長過程・構造2008

    • Author(s)
      首藤 浩文
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-29
  • [Presentation] 単層カーボンナノチューブ上の水素原子吸着・脱離特性の解析2008

    • Author(s)
      吉原 久美子
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] 金属被膜カーボンナノチューブ探針によるSi(111)上GEナノ結晶ファセット表面のSTM観察2008

    • Author(s)
      松本 玄
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] Exploring Surface and Interface Properties of Modified Carbon Nanotubes2008

    • Author(s)
      本多 信一
    • Organizer
      International Carbon nanotube conerence in NU
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2008-02-14
  • [Presentation] CAICISS Study of GAN(0001) Surface Grown by Liquid Phasse Epitaxy2008

    • Author(s)
      首藤 浩文
    • Organizer
      The First Global COE International Symposium on Electronice Devices Innovation (EDUS2008)
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2008-01-22
  • [Presentation] Research and Development of Smart Integrated Sensing System2008

    • Author(s)
      本多 信一
    • Organizer
      The First Global COE International Symposium on Electronice Devices Innovation (EDUS2008)
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2008-01-08
  • [Presentation] CAICISSによる液相エピタキシャル成長GAN(0001)表面の解析2007

    • Author(s)
      首藤 浩文
    • Organizer
      第8回「イオンビームによる表面・界面解析」特別研究会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2007-12-07
  • [Presentation] Carbon Monoxide Sensor Based on Platinum-Decorated Single-Walled Carbon Nanotube Network2007

    • Author(s)
      井上 諭
    • Organizer
      Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] Cold Cathode Ionization Gauge Using Carbon Nanotube Field Emitter2007

    • Author(s)
      田中 悠也
    • Organizer
      Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] CAICISS Study of GAN(0001) Surface Grown by Liquid Phasse Epitaxy2007

    • Author(s)
      首藤 浩文
    • Organizer
      Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] 単層カーボンナノチューブ探針の状態密度計測-van Hove特異陸の出現-2007

    • Author(s)
      木村 雄彦
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] Single-Walled Carbon Nanotube Thin-Film Sensor for Uitrasensitive Gas Detection2007

    • Author(s)
      Winadda, Wongwiriyapan
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-05
  • [Presentation] Pt修飾単層カーボンナノチューブによるCOガスセンシング2007

    • Author(s)
      井上 諭
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-05
  • [Presentation] 単層カーボンナノチューブ上のガス吸着特性の解析2007

    • Author(s)
      石田 憲弘
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-05
  • [Presentation] LPE成長GAN(0001)結晶表面のCAICISSによる評価2007

    • Author(s)
      首藤 浩文
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-04
  • [Remarks]

    • URL

      http://nmc.eei.eng.osaka-u.ac.jp/index_j.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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